DE102010045672B3 - Method for producing a seal - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Dichtung, umfassend einen Dichtring (1) und einen Gleitring (2), wobei der Gleitring (2) auf der einer abzudichtenden Fläche zugewandten Seite des Dichtrings (1) angeordnet ist und wobei der Dichtring (1) und der Gleitring (2) einstückig ausgebildet sind. In einem ersten Verfahrensschritt wird ein zylindrischer Rohrabschnitt (5) aus dem polymeren Werkstoff des Gleitrings (2) in die Werkzeugkavität (6) eines Herstellungswerkzeugs (7) eingelegt und in seiner Position gehalten, wobei der Rohrabschnitt (5) die Werkzeugkavität (6) in radialer Richtung in einen Gleitring-Hohlraum (8) und in einen Dichtring-Hohlraum (9) unterteilt, die einander in radialer Richtung benachbart zugeordnet sind, wobei der Rohrabschnitt (5) eine axiale Breite (10) aufweist, die im Wesentlichen der axialen Weite (11) der Werkzeugkavität (6) entspricht, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt elastomerer Werkstoff in den Dichtring-Hohlraum (9) eingepresst wird, derart, dass der elastomere Werkstoff den Dichtring-Hohlraum (9) vollständig ausfüllt und den Rohrabschnitt (5) radial in den Gleitring-Hohlraum (8) umformt, bis der Rohrabschnitt (5) die den Gleitring-Hohlraum (8) begrenzende Wandung (12) anliegend berührt und wobei die Dichtung anschließend in einem weiteren Verfahrensschritt aus dem Herstellungswerkzeug (7) entformt wird.Method for producing a seal, comprising a sealing ring (1) and a sliding ring (2), wherein the sliding ring (2) is arranged on the side of the sealing ring (1) facing a surface to be sealed, and wherein the sealing ring (1) and the sliding ring ( 2) are integrally formed. In a first method step, a cylindrical pipe section (5) made of the polymeric material of the sliding ring (2) is inserted into the tool cavity (6) of a production tool (7) and held in position, wherein the pipe section (5) the tool cavity (6) in radial direction into a sliding ring cavity (8) and into a sealing ring cavity (9), which are assigned to each other in the radial direction adjacent, wherein the tube portion (5) has an axial width (10), which is substantially the axial width (11) corresponds to the tool cavity (6), wherein in a second method step elastomeric material in the sealing ring cavity (9) is pressed, such that the elastomeric material completely fills the sealing ring cavity (9) and the tube section (5) radially in the sliding ring cavity (8) deformed until the pipe section (5) touching the sliding ring cavity (8) bounding wall (12) adjacent and wherein the seal then in a further process step from the production tool (7) is removed from the mold.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung, umfassend einen Dichtring und einen Gleitring, wobei der Gleitring auf der einer abzudichtenden Fläche zugewandten Seite des Dichtrings angeordnet ist und wobei der Dichtring und der Gleitring einstückig ausgebildet sind.The invention relates to a method for producing a seal, comprising a sealing ring and a sliding ring, wherein the sliding ring is arranged on the side of the sealing ring facing a surface to be sealed and wherein the sealing ring and the sliding ring are integrally formed.

Stand der TechnikState of the art

Ein solches Verfahren ist aus der US 5,842,700 A bekannt, wobei der polymere Werkstoff, aus dem der Gleitring besteht, schon vor dem Einlegen in das Herstellungswerkzeug in seine ungefähre Endform gebracht wird.Such a method is from the US 5,842,700 A. known, wherein the polymeric material of which the slip ring is made before it is inserted into the production tool in its approximate final shape.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung derart weiterzuentwickeln, dass dieses einfach und kostengünstig durchführbar ist.The invention is based on the object to further develop a method for producing a seal such that this is easy and inexpensive to carry out.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein zylindrischer Rohrabschnitt aus dem polymeren Werkstoff des Gleitrings in die Werkzeugkavität eines Herstellungswerkzeugs eingelegt und in seiner Position gehalten wird, wobei der Rohrabschnitt die Werkzeugkavität in radialer Richtung in einen Gleitring-Hohlraum und in einen Dichtring-Hohlraum unterteilt, die einander in radialer Richtung benachbart zugeordnet sind, wobei der Rohrabschnitt eine axiale Breite aufweist, die im Wesentlichen der axialen Weite der Werkzeugkavität entspricht, dass in einem zweiten Verfahrensschritt elastomerer Werkstoff in den Dichtring-Hohlraum eingepresst wird, derart, dass der elastomere Werkstoff den Dichtring-Hohlraum vollständig ausfüllt und den Rohrabschnitt radial in den Gleitring-Hohlraum umformt, bis der Rohrabschnitt die den Gleitring-Hohlraum begrenzende Wandung anliegend berührt und dass die Dichtung anschließend in einem weiteren Verfahrensschritt aus dem Herstellungswerkzeug entformt wird. Dieses Verfahren ist einfach und kostengünstig durchführbar. Der Vorteil ist im Wesentlichen darin zu sehen, dass der elastomere Werkstoff, aus dem der Dichtring besteht, in den Dichtring-Hohlraum eingepresst wird und anschließend, wenn der Dichtring-Hohlraum vollständig ausgefüllt ist, den Rohrabschnitt selbsttätig radial in den Gleitring-Hohlraum umformt. Wenn der Rohrabschnitt die den Gleitring-Hohlraum begrenzende Wandung anliegend berührt, ist der Dichtring-Hohlraum und der Gleitring-Hohlraum jeweils weitgehend mit dem elastomeren Werkstoff des Dichtrings ausgefüllt, wobei sich der Gleitring und der Dichtring im Bereich ihrer Behrührungsflächen während des Herstellungsprozesses miteinander verbinden.To solve the problem, a method is provided which is characterized in that in a first process step, a cylindrical pipe section is inserted from the polymeric material of the sliding ring in the Werkzeugkavität a production tool and held in position, wherein the pipe section, the tool cavity in the radial direction in a sliding ring cavity and divided into a sealing ring cavity, which are associated adjacent to each other in the radial direction, wherein the pipe section has an axial width substantially corresponding to the axial width of the Werkzeugkavität that in a second process step elastomeric material in the sealing ring Cavity is pressed in, such that the elastomeric material completely fills the sealing ring cavity and radially deforms the pipe section into the sliding ring cavity until the pipe section contacts the wall bounding the sliding ring cavity and adjoins the seal d is removed from the production tool in a further process step. This method is simple and inexpensive to carry out. The advantage is essentially to be seen in the fact that the elastomeric material of which the sealing ring consists, is pressed into the sealing ring cavity and then, when the sealing ring cavity is completely filled, the pipe section automatically radially deforms into the sliding ring cavity. When the pipe section contacts the wall bounding the sliding ring cavity, the sealing ring cavity and the sliding ring cavity are each largely filled with the elastomeric material of the sealing ring, whereby the sliding ring and the sealing ring join together in the area of their contact surfaces during the manufacturing process.

Nach dem Entformen der Dichtung aus dem Herstellungswerkzeug liegt eine Dichtung vor, bei der der Dichtring und der folienartig ausgebildete Gleitring einstückig miteinander verbunden sind, wobei die Dichtung eine Elastizität aufweist, die ausreichend ist, die Dichtung auch in einteilige Einbauräume von Maschinenelementen zu montieren.After removal of the seal from the production tool is a seal in which the sealing ring and the film-like slide ring are integrally connected to each other, wherein the seal has an elasticity which is sufficient to mount the seal in one-piece housings of machine elements.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Ein Ausführungsbeispiel einer Dichtung, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, ist nachfolgend anhand der 1 und 2 näher beschrieben.An embodiment of a seal produced by the method according to the invention is described below with reference to 1 and 2 described in more detail.

Das Verfahren zur Herstellung der Dichtung ist in 3 dargestellt.The method of manufacturing the gasket is in 3 shown.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

In 1 ist ein Schnitt durch eine nach dem Verfahren aus 3 hergestellte Dichtung gezeigt.In 1 is a cut through one after the procedure 3 produced seal shown.

Die Dichtung umfasst einen Dichtring 1 und einen Gleitring 2, die einstückig ausgebildet sind. Der Gleitring 2 kann radial innen oder radialer außen am Dichtring 1 angeordnet sein, wobei der Dichtring 1 und der Gleitring 2 stoffschlüssig miteinander verbunden sind.The seal comprises a sealing ring 1 and a slip ring 2 which are integrally formed. The sliding ring 2 can be radially inside or radially outside on the sealing ring 1 be arranged, wherein the sealing ring 1 and the slip ring 2 are cohesively connected to each other.

Der Dichtring 1 und der Gleitring 2 bestehen aus voneinander abweichenden Werkstoffen. Der Dichtring 1 besteht aus einem elastomeren Werkstoff, der Gleitring 2 demgegenüber in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel aus PTFE. Der Werkstoff des Gleitrings sorgt dafür, dass die Dichtung ohne nennenswerten Widerstand über die abzudichtende Fläche gleitet. Die abzudichtende Fläche kann beispielsweise durch eine translatorisch hin und her bewegbare Stange gebildet sein, die in einem Zylinder angeordnet ist. Der Einbauraum wäre in einem solchen Fall zum Beispiel durch eine Einbaunut in dem Zylinder gebildet, wobei die Einbaunut radial in Richtung der abzudichtenden Stange offen wäre.The sealing ring 1 and the slip ring 2 consist of divergent materials. The sealing ring 1 consists of an elastomeric material, the sliding ring 2 in contrast, in the embodiment shown here made of PTFE. The material of the sliding ring ensures that the seal slides without significant resistance over the surface to be sealed. The surface to be sealed can be formed for example by a translationally reciprocable rod which is arranged in a cylinder. The installation space would be formed in such a case, for example, by a built-in groove in the cylinder, the installation groove would be open radially toward the rod to be sealed.

Der Gleitring 2 weist nicht nur einen geringen Reibungskoeffizient auf, sondern ist auch folienartig dünn ausgebildet. Entscheidend bei der Dichtung ist, dass sie elastisch derart verformbar ist, insbesondere in radialer Richtung elastisch aufweitbar ist, dass sie auch in einteilige Einbaunuten montierbar ist. Das wird durch den folienartig dünnen Gleitring bewirkt, der praktisch eine Elastizität aufweist, die im Wesentlichen der Elastizität des Dichtrings entspricht. Um eine solche Elastizität der Dichtung zu gewährleisten, weist der Gleitring 2 im hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Dicke 3 auf, die 0,2 mm beträgt.The sliding ring 2 not only has a low coefficient of friction, but is also formed thin film-like. It is crucial in the case of the seal that it is elastically deformable in such a way that it can be elastically expanded, in particular in the radial direction, so that it can also be mounted in one-piece installation grooves. This is caused by the film-like thin seal ring, which has virtually an elasticity that corresponds substantially to the elasticity of the sealing ring. To ensure such elasticity of the seal, the slide ring 2 in the embodiment shown here, a thickness 3 on, which is 0.2 mm.

Der Gleitring 2 erstreckt sich über die gesamte axiale Breite 4 des Dichtrings und ist in diesem Ausführungsbeispiel halbkreisförmig und radial in Richtung der abzudichtenden Fläche vorgewölbt ausgebildet.The sliding ring 2 extends over the entire axial width 4 of the sealing ring and is formed in this embodiment semicircular and bulging radially in the direction of the surface to be sealed.

In 2 ist der vergrößerte Ausschnitt „X” vergrößert dargestellt. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtring 1 und dem Gleitring 2 ist hier zu sehen. Der Dichtring 1 und der Gleitring 2 sind einstückig und unverlierbar miteinander verbunden.In 2 the enlarged section "X" is shown enlarged. The cohesive connection between the sealing ring 1 and the slip ring 2 can be seen here. The sealing ring 1 and the slip ring 2 are integrally and captively connected.

In 3 ist das Verfahren zur Herstellung der zuvor beschriebenen Dichtung in schematische Darstellung gezeigt.In 3 the process for producing the above-described gasket is shown schematically.

In 3a ist ein zylindrischer Rohrabschnitt 5 gezeigt, der im hier gezeigten Ausführungsbeispiel aus PTFE besteht und der später den Gleitring der erfindungsgemäßen Dichtung bildet. Die Werkzeugkavität 6 des Herstellungswerkzeugs 7 ist noch geöffnet.In 3a is a cylindrical pipe section 5 shown, which consists of PTFE in the embodiment shown here and later forms the sliding ring of the seal according to the invention. The tool cavity 6 of the production tool 7 is still open.

In 3b ist der zylindrische Rohrabschnitt in die Werkzeugkavität 6 eingelegt und der Werkzeugbestandteil, durch den später der elastomere Werkstoff in die Werkzeugkavität 6 eingepresst wird, wird in Richtung des in der Werkzeugkavität 6 angeordneten Rohrabschnitts 5 bewegt.In 3b is the cylindrical pipe section in the tool cavity 6 inserted and the tool component, by the later of the elastomeric material in the Werkzeugkavität 6 is pressed in the direction of the tool cavity 6 arranged pipe section 5 emotional.

In 3c ist die Werkzeugkavität 6 geschlossen und der Rohrabschnitt 5 wird durch das geschlossene Herstellungswerkzeug 7 in seiner Position gehalten. Wie bereits in dieser Figur zu erkennen ist, unterteilt der Rohrabschnitt 5 die Wekzeugkavität 6 in radialer Richtung in einen Gleitring-Hohlraum 8, hier links vom Rohrabschnitt 5 und in einen Dichtring-Hohlraum 9, hier rechts vom Rohrabschnitt 5 dargestellt.In 3c is the tool cavity 6 closed and the pipe section 5 is through the closed manufacturing tool 7 held in his position. As can already be seen in this figure, the pipe section divides 5 the tool cavity 6 in the radial direction in a sliding ring cavity 8th , here to the left of the pipe section 5 and in a sealing ring cavity 9 , here to the right of the pipe section 5 shown.

In 3d wird der elastomere Werkstoff, aus dem der Dichtring 1 bestehen wird, durch den Anguss des Herstellungswerkzeugs 7 in die Werkzeugkavität 6 gepresst.In 3d becomes the elastomeric material from which the sealing ring 1 through the sprue of the production tool 7 into the tool cavity 6 pressed.

In 3e wird das Einpressen, des elastomeren Werkstoffs des Dichtrings 1 in den Dichtring-Hohlraum 9 fortgesetzt, wobei, wie hier dargestellt, der Dichtring-Hohlraum 9 vollständig mit dem elastomeren Werkstoff gefüllt ist.In 3e is the pressing of the elastomeric material of the sealing ring 1 in the sealing ring cavity 9 continued, wherein, as shown here, the sealing ring cavity 9 completely filled with the elastomeric material.

In 3f wird weiterhin elastomerer Werkstoff in die Werkzeugkavität 6 eingepresst, wobei nun der bisher zylindrische Rohrabschnitt 5 radial in den Gleitring-Hohlraum umgeformt wird. Der elastomere Werkstoff, aus dem der Dichtring 1 besteht, wird solange in die Werkzeugkavität 6 eingepresst, bis der Rohrabschnitt 5 die den Gleitring-Hohlraum 8 begrenzende Wandung 12 der Werkzeugkavität 6 anliegend berührt.In 3f will continue elastomeric material in the mold cavity 6 pressed, now the previously cylindrical pipe section 5 is radially deformed into the sliding ring cavity. The elastomeric material from which the sealing ring 1 exists, is in the tool cavity 6 pressed in until the pipe section 5 the the sliding ring cavity 8th bounding wall 12 the tool cavity 6 adjacent touched.

In 3g ist der zweite Verfahrensschritt abgeschlossen. Der Einpressvorgang des elastomeren Werkstoffs des Dichtrings 1 in die Werzeugkavität 6 ist abgeschlossen.In 3g the second step is completed. The pressing-in process of the elastomeric material of the sealing ring 1 into the toolkit 6 is closed.

In den 3h bis 3j wird die Dichtung, die aus dem Dichtring 1 und dem Gleitring 2 besteht, die einstückig miteinander augebildet sind, aus dem Herstellungswerkzeug 7 entformt.In the 3h to 3y will seal out the seal 1 and the slip ring 2 consists, which are integrally formed with each other, from the production tool 7 removed from the mold.

In 3j ist die entformte Dichtung gezeigt.In 3y the demolded seal is shown.

Claims (1)

Verfahren zur Herstellung einer Dichtung, umfassend einen Dichtring (1) und einen Gleitring (2), wobei der Gleitring (2) auf der einer abzudichtenden Fläche zugewandten Seite des Dichtrings (1) angeordnet ist und wobei der Dichtring (1) und der Gleitring (2) einstückig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein zylindrischer Rohrabschnitt (5) aus dem polymeren Werkstoff des Gleitrings (2) in die Werkzeugkavität (6) eines Herstellungswerkzeugs (7) eingelegt und in seiner Position gehalten wird, wobei der Rohrabschnitt (5) die Werkzeugkavität (6) in radialer Richtung in einen Gleitring-Hohlraum (8) und in einen Dichtring-Hohlraum (9) unterteilt, die einander in radialer Richtung benachbart zugeordnet sind, wobei der Rohrabschnitt (5) eine axiale Breite (10) aufweist, die im Wesentlichen der axialen Weite (11) der Werkzeugkavität (6) entspricht, dass in einem zweiten Verfahrensschritt elastomerer Werkstoff in den Dichtring-Hohlraum (9) eingepresst wird, derart, dass der elastomere Werkstoff den Dichtring-Hohlraum (9) vollständig ausfüllt und den Rohrabschnitt (5) radial in den Gleitring-Hohlraum (8) umformt, bis der Rohrabschnitt (5) die den Gleitring-Hohlraum (8) begrenzende Wandung (12) anliegend berührt und dass die Dichtung anschließend in einem weiteren Verfahrensschritt aus dem Herstellungswerkzeug (7) entformt wird.Method for producing a seal, comprising a sealing ring ( 1 ) and a sliding ring ( 2 ), wherein the sliding ring ( 2 ) on the side of the sealing ring facing a surface to be sealed ( 1 ) is arranged and wherein the sealing ring ( 1 ) and the sliding ring ( 2 ) are integrally formed, characterized in that in a first process step, a cylindrical pipe section ( 5 ) made of the polymeric material of the sliding ring ( 2 ) into the tool cavity ( 6 ) of a production tool ( 7 ) and held in position, wherein the pipe section ( 5 ) the tool cavity ( 6 ) in the radial direction in a sliding ring cavity ( 8th ) and in a sealing ring cavity ( 9 ), which are associated with each other adjacent in the radial direction, wherein the pipe section ( 5 ) an axial width ( 10 ) substantially the axial width ( 11 ) of the tool cavity ( 6 ) corresponds to that in a second process step elastomeric material in the sealing ring cavity ( 9 ) is pressed, such that the elastomeric material, the sealing ring cavity ( 9 ) completely fills and the pipe section ( 5 ) radially in the sliding ring cavity ( 8th ) until the pipe section ( 5 ) the sliding ring cavity ( 8th ) bounding wall ( 12 ) and that the seal is subsequently removed from the production tool in a further method step ( 7 ) is removed from the mold.
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